100G-PON爬坡上坎

　　ICCSZ訊    2016年7月，基于AR概念的游戲《Pokemon Go》橫空出世，成為過去一周手游榜的下載冠軍和話題冠軍。目前，《Pokemon Go》已經(jīng)有了超過750萬下載量。《Pokemon Go》的爆紅，讓AR和VR概念受到了前所未有的關(guān)注，很多人覺得看似遙遠(yuǎn)的AR和VR生活似乎正提前到來。

　　最近，眾多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或廠商都在不斷地推出和宣傳自己的VR戰(zhàn)略及相關(guān)產(chǎn)品。但目前的網(wǎng)絡(luò)并不足以支撐起VR的良好體驗(yàn)。

　　華為FDD產(chǎn)品線總裁王軍表示，現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)對于一個用戶觀看2K視頻平均需要4Mbps的帶寬，4K視頻則需要18Mbps，而VR則需要175Mbps。加上現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的速率通常會受到不同程度的損耗，所以需要更大的網(wǎng)絡(luò)容量才能支撐VR高品質(zhì)畫面的傳輸。

　　近幾年，不斷增長的視頻游戲?qū)挳a(chǎn)生的巨大壓力推動著寬帶技術(shù)的發(fā)展，未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也離不開寬帶網(wǎng)絡(luò)的支撐。用戶的需求推動著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其中，身處重要傳輸節(jié)點(diǎn)的接入網(wǎng)一直是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和建設(shè)的熱點(diǎn)，其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也一直加速演進(jìn)，來支撐用戶越來越個性化的需求?！　?/p>

　　光纖接入網(wǎng)“正當(dāng)年”

　　接入網(wǎng)是指城域網(wǎng)或骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其長度一般為幾百米到幾公里，因此被形象地稱為“最后一公里”。網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)可以分為有線接入和無線接入兩大類。在數(shù)據(jù)傳輸特性、市場定位、接入網(wǎng)中的位置及解決的問題都有所不同。這些技術(shù)主要包括HDSL、ADSL、VDSL、SDH、PON與APON以及IM-DSL等。

　　在接入網(wǎng)中，光纖接入已經(jīng)成為發(fā)展的重點(diǎn)，扮演著重要的角色。光纖接入網(wǎng)指的是接入網(wǎng)中的傳輸媒質(zhì)為光纖的接入網(wǎng)，接入后通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光纖接入網(wǎng)從技術(shù)上可分為有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)和無源光網(wǎng)絡(luò)(PON) 兩類。其中，無源光網(wǎng)絡(luò)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，可以有效減少線路和外部設(shè)備的故障率，提高系統(tǒng)可靠性，同時(shí)節(jié)省維護(hù)成本。

　　隨著IP技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，出現(xiàn)了由ITU/FSAN負(fù)責(zé)制定的GPON標(biāo)準(zhǔn)，基于GPON技術(shù)的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)與已有的PON類似，也是由局端的光線路終端、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)終端、連接設(shè)備的單模光纖和無源分光器組成的光分配網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)管系統(tǒng)組成。

　　GPON業(yè)務(wù)透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。相比較其他的PON標(biāo)準(zhǔn)而言，GPON標(biāo)準(zhǔn)提供了前所未有的高帶寬，下行速率可達(dá)2.5Gbit/s，作為我國目前較普遍采用的接入網(wǎng)業(yè)務(wù)，為今后寬帶提速提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　10G-PON規(guī)模商用

　　隨著PON業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展和應(yīng)用布局的快速展開，在盡量保證不對現(xiàn)有設(shè)備做較大改動的境況下，人們對PON系統(tǒng)在帶寬需求、業(yè)務(wù)支撐能力、接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備和配套設(shè)備性能等方面逐漸提出了較高的要求。在全球各大運(yùn)營商以及主流設(shè)備商等的踴躍參與、共同努力和積極貢獻(xiàn)之下，F(xiàn)SAN/ITU-T于2010年6月完成了NG PON的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)工作，可由GPON平滑演進(jìn)而成的10G-PON系統(tǒng)終于“誕生”，正式走進(jìn)了大眾的視線。

　　洛陽移動網(wǎng)絡(luò)部接入網(wǎng)專家趙彩云在接受采訪時(shí)表示：“考慮到對運(yùn)營商已布放光纖系統(tǒng)的充分保護(hù)，演進(jìn)至10G-PON要首先執(zhí)行與GPON的可共存性，重點(diǎn)利用已投放的光纖、分路器等設(shè)備，ODN也必須完全順應(yīng)原有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，然后進(jìn)一步通過在OLT側(cè)增加支持10G的接口板，并替換舊設(shè)備，可順利完成從GPON向10G-PON的平滑演進(jìn)。”

　　據(jù)了解，目前可以為用戶提供千兆帶寬能力的10G-PON已經(jīng)十分成熟。2016年將成為10G-PON大規(guī)模成熟商用的元年。趙彩云進(jìn)一步表示：“隨著IPTV等高速業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，PON的上下行帶寬需求增加明顯。部分運(yùn)營商已經(jīng)在各省開始試點(diǎn)并即將開始使用10G-PON，主要用于FTTB的提速。”

　　的確，10G-PON受到各大運(yùn)營商及廠商的青睞已加速起跑，國內(nèi)外運(yùn)營商紛紛鎖定并積極展開推廣，中國電信近兩年已經(jīng)部署了少量的10G-PON設(shè)備;中國聯(lián)通今年則正式開展10G-PON大規(guī)模部署。中國移動在GPON設(shè)備集采中也再拋大單，集中采購GPON HGU設(shè)備共2000萬套。而日本So-Net、英國電信、Orange、中國香港PCCW等運(yùn)營商也已經(jīng)進(jìn)入試點(diǎn)階段。整體來看，經(jīng)過短期發(fā)展，10G-PON逐漸進(jìn)入到規(guī)模部署階段，現(xiàn)階段，建設(shè)模式仍然以FTTB為主，主要針對提速需求迫切但光纖難以入戶的區(qū)域，少量FTTH部署僅僅局限于試點(diǎn)應(yīng)用。

　　100G-PON逐步前進(jìn)

　　隨著4K/8K超高清視頻、智慧城市、NB-IoT等新技術(shù)、新應(yīng)用的發(fā)展，全球超寬帶產(chǎn)業(yè)新一輪提速正躍上舞臺。光接入領(lǐng)域，在討論10G-PON之后PON技術(shù)的演進(jìn)方向時(shí)，中興通訊固網(wǎng)產(chǎn)品線總經(jīng)理蔡驚哲表示，其中一種主要的方式是采用多波長疊加的方式，每波長承載的速率是10G/25G，多波長可疊加到100G。

　　作為后10G-PON時(shí)代PON重要研究方向，高速增長的市場也需要與之相匹配的技術(shù)，因此，100G-PON的標(biāo)準(zhǔn)化工作也已經(jīng)啟動。目前，100G-PON確定在IEEE/FSAN/ITU-T等標(biāo)準(zhǔn)化組織中立項(xiàng)，ITU-T已于2014年12月開始單波25G的相關(guān)技術(shù)討論;IEEE也在2015年底正式立項(xiàng)IEEE802.3ca，發(fā)布了25G、50G及100G的目標(biāo)單波速率等級。預(yù)計(jì)2020年，100G-PON將“登場”，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。

　　當(dāng)前，在100G-PON標(biāo)準(zhǔn)制定階段需要探討的關(guān)鍵問題較多，其中如何解決單波高速PON信號的傳輸問題首當(dāng)其沖。另外，還存在成本問題、色散等技術(shù)問題、設(shè)備平滑演進(jìn)等問題急需解決。趙彩云對記者表示，100G-PON由于和現(xiàn)有的GPON有較大差別，其下行需要多波長合并傳輸。而PON是單纖雙向傳輸，只需要在一根光纖中傳輸上下行波長，另外，波長的問題主要在研發(fā)階段考慮技術(shù)復(fù)雜度和成本以及傳輸性能。

　　中興通訊光通信專家馬壯也曾表達(dá)過相似的觀點(diǎn)，他認(rèn)為系統(tǒng)選擇將主要考慮光纖損壞及色素、光通信成本等方面。具體到波長規(guī)劃方面，100G采用4個波長，每個波長25G，可選的波長規(guī)劃主要有三種方案，一是全O波段，上下行4對波長均位于O波段;二是O/C/L波段一，第一個波長通道Lane0上下行波長位于O波段，其他波長位于C、L波段;三是O/C/L波段二，所有上行波長位于O波段，所有下行波長位于C、L波段。

　　據(jù)了解，烽火通信已經(jīng)與上海交大進(jìn)行了40km超長距離的試驗(yàn)網(wǎng)演示，實(shí)現(xiàn)了100G-PON技術(shù)的核心突破，該技術(shù)基于TWDM波分時(shí)分混合架構(gòu)，在1：64分光比情況下實(shí)現(xiàn)40km超長距離的傳輸，試驗(yàn)網(wǎng)驗(yàn)證各項(xiàng)指標(biāo)均正常，長時(shí)間丟包率為0。

　　預(yù)計(jì)，100G-PON可為用戶提供千兆甚至萬兆級的帶寬接入，也可滿足未來2020年即將商用的5G峰值速率10Gbps的接入需求。針對家庭用戶，25G將成為10G之后的下一個演進(jìn)目標(biāo)，是大規(guī)模千兆入戶的理想接入技術(shù)，而針對企業(yè)用戶，根據(jù)業(yè)務(wù)容量的不同，可靈活擴(kuò)展為50G、100G速率，以滿足FTTH的大連接需求，最終實(shí)現(xiàn)光纖接入網(wǎng)的可持續(xù)信息化。